NO对采后桃果实苯丙氨酸代谢的影响及其与诱导抗病性形成的关系

果蔬采后病害带来巨大损失，化学杀菌剂的长期使用容易引起食品安全、病原菌抗药性等一系列问题。因此，迫切需要寻求安全有效的新型防治手段，诱导抗病性就是一种很有前途的方法。本项目拟采用采后病理研究方法、现代分子生物技术和仪器分析手段，用一氧化氮（NO）供体处理采后桃果实，调查NO对桃果实褐腐病的抗病性诱导表型，并在此基础上，深入研究NO诱导抗病性对苯丙氨酸代谢途径的关键酶PAL、C4H、4CL、CHS、CHI的活性、基因表达及酚类物质、类黄酮、木质素的影响，探讨与苯丙氨酸代谢相关的NO诱导抗病性对水杨酸的依赖关系，以及诱导抗病的主要途径是依赖鸟苷酸环化酶还是顺乌头酸酶，抑或二者共同参与的，从而揭示NO对采后桃果实苯丙氨酸代谢的影响及其与诱导抗病性形成的关系。本项目的开展不仅对于阐明NO诱导采后果实抗病性形成机制具有重要的理论意义，而且对于开发新型果蔬防腐保鲜剂具有重要的实践价值。

（1）研究发现，15，45和90 mg片剂/箱的精胺NO加合物（SPER/NO）能有效控制桃果实病斑扩展，15 μ mol L-1 NO不能显著抑制褐腐菌的生长和致病力，但能有效延缓肥城桃褐腐病发病，增强果实几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活力。通过QRT-PCR分析发现，NO处理后的几丁质酶(CHI)，β-1,3-葡聚糖酶(GNS)和其他病程相关蛋白(PRs)基因表达量显著增加。相反，用NO清除剂cPTIO处理的果实更容易发病，也抑制了果实防御反应。说明NO可以通过诱导桃中与防御相关的酶的活性和PRs基因的表达延缓桃果实发病。.（2）NO引起果实内源NO和超氧阴离子的合成量提高，提高了NADPH氧化酶和Ca2+-ATPase活性，使内源H2O2含量增加，同时发现，NO处理使果实鸟甘酸环化酶（sGC）的活性和sGC基因表达量提高，降低了顺无头酸酶活性。用外源NO供体和H2O2处理初步纯化的桃果实顺乌头酸酶酶液，可以抑制其酶活性，然而，外源cPTIO和CAT可以解除NO和H2O2对顺乌头酸酶活性的抑制。而GC抑制物6-anilino-5,8-quinolinedione处理果实只对cGMP途径有抑制，说明NO对采后果实抗病性的诱导是cGMP和顺乌头酸酶两条途径共同参与的，但两条途径是相对独立的。.（3）NO处理和SA处理有相似之处，都可以使贮藏期间桃果实SA含量积累，同时也说明NO对采后桃果实抗病性的诱导依赖SA。.（4）NO处理可以提高肥城桃果实除C4H之外的苯丙烷类代谢相关酶活性。NO溶液处理的桃果实活性明显高于对照，而cPTIO处理的果实PAL、4CL、CHS、Chi活性低于对照。用PAL的抑制剂AOAA处理果实后，果实内部果肉粉质化严重，但是PAL活性迅速提高，同时PR1基因表达大幅上升，暗示苯丙氨酸代谢异常时影响了NO对果实抗病性的诱导。.（5）NO溶液处理的果实总酚、类黄酮、木质素含量高于对照，cPTIO处理果实的两种产物的含量低于对照。HPLC-MS测定到13种酚酸和黄酮类化合物，NO处理提高引起代谢物积累。说明外源NO处理可以通过诱导苯丙烷类代谢相关酶活性和产物的积累来提高果实的抗病性。.（6）在国内外核心期刊公开发表学术论文7篇，其中其中SCI收录3篇，EI收录1篇，国内核心期刊3篇。申请发明专利1项。培养硕士研究生3名。